公路施工：常规立柱预制拼装施工工法

1 常规立柱预制拼装工法 二〇一八年五月 第 1 页 共 16 页 2 目 录 1 1前言前言3 2 2工法特点工法特点3 4 4工艺原理工艺原理3 5 5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5 5.1 施工工艺流程5 5.2 操作要点5 5.3 劳动力组织11 6 6材料与设备材料与设备12 6.1 工程主要材料12 6.2 工程机械设备12 7 7质量控制质量控制13 7.1 质量控制标准.13 7.2 质量控制要点.13 8 8安全措施安全措施14 9 9环保措施环保措施14 1010节约资源节约资源15 1111效益分析效益分析15 1212应用实例应用实例15 第 2 页 共 16 页 3 常规立柱预制拼装施工工法 周剑伟 夏俊吾 宁英杰 张旱英 赵颖超 1 1前言前言 近年来，随着经济的腾飞发展，桥梁工程施工也已逐步迈入工业化、产业化进程。与此同时， 随着国家对环保要求的提升和对耕地的保护，桥梁下部结构预制拼装施工技术在国内开始悄然升 起。为此，浙江交工集团股份有限公司配合业主专门成立桥梁下部结构预制拼装攻关小组，成功 研发了立柱预制拼装技术， 并将研究成果直接应用于沪宜公路改建工程 2 标段和上海 S7 公路 1-2 标项目，该技术取得了良好效果，达到国内领先水平，现总结编制成该工法。 2 2工法特点工法特点 2.0.1 增强环境保护。立柱在厂内工业化生产，大幅度减少现场施工的机械和人员，减少了 噪音、机械排放、光等环境污染，同时减少了施工用地。 2.0.2 降低交通干扰。 墩柱浇筑在工厂内完成， 不占用施工便道， 只是在吊装的少许时间内， 占用部分通行道路，大大减少交通干扰。 2.0.3 提高工程质量。墩柱工业化生产，采用先进的大型数控设备对钢筋进行下料弯曲，提 高了尺寸和弯曲精度。钢筋制作在厂内采用精度高的胎架，提高钢筋保护层合格率。 2.0.4 缩短施工工期。在桥梁桩基承台施工的同时，立柱预制同步完成甚至提前完成，待承 台混凝土达到一定强度后马上进行立柱的吊装，合理缩短了施工工期。 3 3适用范围适用范围 适用于各种中小型桥梁下部结构施工。 4 4工艺原理工艺原理 在承台施工时，预留与直径为 40mm 的立柱连接钢筋。采用定位框对预留钢筋间距定位，以 保证其间距的精度控制在 2mm 以内。在立柱钢筋加工胎架一端固定定位板，利用定位板对每个连 接套筒定位安装绑扎固定， 然后进行立柱钢筋骨架加工、 入模和混凝土浇筑。 待承台施工完毕后， 将预制好的相应规格立柱运输至施工现场。在承台顶、立柱底预留套筒位置交接面铺设 60MPa 高 强度的浆料，采用大型吊机将预制立柱安装到承台上，立柱拼装完成后，在立柱连接套筒内压入 第 3 页 共 16 页 4 100MPa 高强度的浆料。 图 4-1承台预埋连接钢筋图 4-2立柱工厂预制 图 4-3 立柱拼装 第 4 页 共 16 页 5 5 5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.15.1 施工工艺流程施工工艺流程 施工工艺流程 连接套筒加工 钢筋加工 钢筋入模 钢模板安装 混凝土浇筑 承台面放样 安装档浆木模 安装限位框 安装牛腿 立柱试吊 结合面铺浆 立柱位置调整 立柱吊装 图 5.1-1施工工艺流程图 5.25.2 操作要点操作要点 5.2.5.2.1 1 立柱预制立柱预制 1 钢筋下料弯曲 钢筋下料弯曲在专门的钢筋加工车间内进行， 采用进口数控机床加工， 提高钢筋的加工精度。 钢筋的长度、 角度、 宽度等尺寸安装设计图纸输入到数控机床电脑内， 操作人员输入加工的数量， 机床自动弯曲加工成型。加工成型的钢筋，整齐码放，并做好标识和标志。 2 连接套筒加工 灌浆连接套筒采用高强球墨铸铁制作。套筒相互之间采用箍筋连接，所有套筒制作成整体灌 浆连接型。整体灌浆连接型套筒一端为预制安装端，另一端为现场拼装端，套筒中间应设置钢筋 限位挡板；预制安装端及现场拼装端长度均不小于 10 倍连接纵钢筋直径，现场拼装端内经尺寸 50 mm；套筒下端应设置压浆口，套筒上端应设置出浆口，压浆口与端部净距大于 2cm；套筒制作 允许误差为 2mm。 第 5 页 共 16 页 6 先制作一个钢筋加工胎架，钢筋胎架的精度确保偏差在 5mm 以内。在钢筋加工的胎架一端固 定定位板，把每个连接套筒安装定位板的定位位置固定，然后把所有的连接套筒用箍筋绑扎成整 体。 图 5.2.1-1套筒尺寸图 图 5.2.1-2胎架示意图 图 5.2.1-3套筒固定安装 3 钢筋加工 在胎架的上端，固定一个主筋定位框架，定位框架预留的主筋空洞和端头主筋定位位置一一 对应，定位框架和定位一起制作，丝毫无误。将主筋从顶端定位框架的孔洞穿过，一端伸入连接 套筒内 40cm，另外一端停留在顶端定位框架孔洞内。然后进行箍筋和其他附属钢筋加工。 4 钢筋吊运 顶端定位框架 底端套筒定位板 第 6 页 共 16 页 7 加工成型的钢筋骨架，包括底端定位板、连接套筒和顶端定位框架。采用龙门吊整体起吊， 然后堆放在支架上。 图 5.2.1-4立柱钢筋骨架起吊 5 钢筋入模安装 先在平整的地面上设置 2 道枕木，然后将立柱一侧钢模板平放在枕木上，然后将立柱另外两 侧钢模板与平放的钢模板采用精轧螺纹钢连接，形成“U”槽。最后将立柱钢筋骨架，采用龙门 吊平躺安装到“U”槽钢模板内，封盖第四面钢模板，封盖钢模板与临近的两面钢模板采用精轧 螺纹钢连接。 图 5.2.1-5钢筋骨架堆放图 5.2.1-6立柱骨架入模 6 钢模板固定 立柱钢筋骨架和钢模板固定后，采用龙门吊将钢模板整体翻转，从平躺翻转成竖立。然后将 竖立的整体钢模板吊装到基座平台上，用螺杆固定。 第 7 页 共 16 页 8 图 5.2.1-7立柱钢模板底座图 5.2.1-8整体模板与底座连接 7 混凝土浇筑 先将混凝土浇筑平台安放到立柱钢模板顶端。然后采用泵送高性能自密实混凝土浇筑。人员 上下采用登高车。 5.2.25.2.2 立柱拼装立柱拼装 1 出厂验收 立柱出厂前，对立柱底结合面进行凿毛处理，并且在立柱的纵横向面弹中心墨线，在立柱顶 端 30cm 处，设置带刻度的“宝马”观测标志。 图 5.2.2-1立柱结合面凿毛图 5.2.2-2立柱侧面中心墨线和观测标志 2 承台面放样和表面处理 为增强立柱与承台拼接面的粘结性，对立柱范围内的承台拼接面进行凿毛，凿毛要求露出混 凝土骨料为止，凿毛后用高压水枪冲洗干净，并用吸尘器对凿毛区域内水和灰尘吸干净。根据设 计图纸， 用全站仪测出承台面立柱纵横向中心线和立柱四周边沿线， 并弹出墨线。 纵横向中心线， 并延伸至承台边。 3 安装档浆木模和限位装置 第 8 页 共 16 页 9 在承台表面立柱结合面四周边沿墨线 5cm 位置，安装挡浆模板。模板与承台采用膨胀螺丝固 定。为了微调立柱拼装时立柱底部纵横向位置，在档浆木模外侧四个角设置型钢“L”形限位板 进行限位调整。限位板与承台采用膨胀螺丝连接， “L”形每边设置一个孔，调节螺杆穿过孔洞顶 住钢板，钢板在拼装立柱时与立柱紧贴，利用车丝螺杆进出调整立柱纵横向位置。 图 5.2.2-3承台表面墨线和凿毛图 5.2.2-4档浆木模和限位框 4